Question

【題目】以實驗動物蛙為材料，開展神經系統結構與功能的研究。（要求與說明：簡要寫出實驗思路，具體實驗操作過程不作要求，實驗條件適宜）

回答下列問題：

（1）關于反射弧分析的實驗及有關問題如下：為驗證脊蛙屈腿反射（屬于屈反射）的反射弧是完整的，實驗思路是用1％H2SO4溶液刺激蛙一側后肢的趾尖，出現屈腿，說明反射弧完整。驗證刺激感受器與產生屈腿不是同時發生的實驗思路是_________________________。刺激感受器與產生屈腿不是同時發生的主要原因有__________、__________。若某反射從刺激感受器到效應器出現反應的時間比屈腿反射的長，其主要原因是____________________。若用5％H2SO4溶液刺激蛙一側后肢的趾尖后，再用1％H2SO4溶液刺激該趾尖，沒有觀察到屈腿，其原因是___________。

（2）神經細胞和肌肉細胞的細胞內Na+濃度均低于細胞外，K+濃度均高于細胞外，但這兩種細胞內的Na+濃度不同，K+濃度也不同。實驗證明蛙下肢的一條肌肉直接與該肌肉相連的神經接觸，引起該肌肉收縮，其主要原因是___________。若取上述一段神經，用某種藥物處理阻斷了Na+通道，然后刺激該神經，其動作電位將___________。

（3）將蛙坐骨神經纖維置于生理溶液中，測得其靜息膜電位為–70mv。若在一定范圍內增加溶液中的K+濃度，并測量膜電位變化。預測實驗結果（坐標曲線圖形式表示實驗結果）。___________。

Answer 1

【答案】用l%H2SO4溶液剌激該蛙一側后肢的趾尖，測定刺激感受器開始到出現屈腿的時間，有時間差，說明不是同時發生的 興奮通過突觸的傳遞需要時間 興奮在神經元上的傳導需要時間 組成該反射弧的神經元級數比屈腿反射的多 感受器受損 神經和肌肉是兩種不同的組織，存在電位差 無法產生

【解析】

1、興奮在神經纖維上的傳導的過程

①靜息狀態時，Na+通道關閉，K+通道打開，K+外流（導致膜外陽離子多），產生外正內負的膜電位。

②興奮時，Na+通道打開，K+通道關閉，Na+內流（導致膜內陽離子多）產生內正外負的膜電位變化。

③神經元的興奮部位和未興奮部位之間由于存在電勢差而形成局部電流，局部電流又刺激臨近未興奮部位產生一次興奮。

2、興奮傳遞的過程

興奮傳導至突觸小體，使突觸前膜內的突觸小泡釋放神經遞質進入突觸間隙，神經遞質與突觸后膜上的特異性受體結合，導致突觸后膜產生一次膜電位的變化。

（1）要驗證刺激感受器與產生屈腿不是同時，可測定刺激感受器（1％H2SO4溶液剌激該蛙一側后肢的趾尖）到效應器出現反應（屈腿）的時間，有時間差說明不是同時發生。由于興奮在神經纖維上的傳導以電信號的形式，而興奮在神經元間的傳導通過突觸的傳遞，傳遞速度相對較慢，興奮在反射弧中的傳遞需要時間。因此，從刺激感受器與產生屈腿存在時間差。由上一個問題的分析可知，組成反射弧的神經元數量越多，興奮傳遞所需要的時間越長。因此，根據“若某反射從刺激感受器到效應器出現反應的時間比屈腿反射的長”可推測該反射的反射弧的神經元級數比屈腿反射的多。提高H2SO4溶液的濃度，再恢復H2SO4溶液的濃度，不再出現屈腿現象，可推測感受器受損。

（2）由“這兩種細胞內的Na+濃度不同，K+濃度也不同”可知，神經組織和肌肉組織間存在電位差。用藥物處理阻斷了Na+通道，刺激該神經時，Na+通道無法打開，阻斷了Na+內流，因此無法產生動作電位。

（3）靜息狀態時，Na+通道關閉，K+通道打開，K+外流（導致膜外陽離子多），產生外正內負的膜電位。若在一定范圍內增加溶液中的K+濃度，細胞內外的濃度差減小，K+外流減少，靜息膜電位絕對值減少。實驗結果如下圖所示：